7 советов, как правильно приготовить раствор для кладки печи из кирпича

Содержание

• Проверка качества глины
• Выбор песка
• Подготовка воды
• Сколько песка и воды использовать?
• Приготовление глиняного раствора для печи

Печное отопление пользуется неуменьшающейся популярностью. Во-первых, негазифицированных территорий до сих пор очень много и деваться просто некуда, во-вторых, отапливаться печью выходит намного дешевле, в-третьих, печное отопление по экологичности в разы превосходит централизованное. Чтобы построить печь, которая прослужит не один десяток лет, необходимо учесть массу нюансов, но наибольшие трудности часто возникают именно с кладочным раствором. Приготовить раствор для кладки печи из кирпича оказывается не так просто, как обычный цементно-песчаный состав, который повсеместно используется при мелких ремонтных работах. Условия функционирования печи сложные: на разные ее части воздействуют температуры от -30 до +10000С, и это не считая ветровых нагрузок, поэтому обычный цементный раствор, увы, не справится. Для разных элементов печи используют разные составы, а итоговый результат зависит не только от процесса приготовления, но и от качества сырья, и все это важно учесть.

Элементы печи и тип раствора

Печь – ответственная конструкция, прочность и долговечность которой зависит не только от выбранного для нее кирпича, но и от раствора, которым эти самые кирпичи скрепляются. Одновременно на печь действует ряд негативных факторов, а так как одного единственного кладочного раствора, который бы справлялся и с морозами, и с высочайшими температурами, и с обледенением, не существует, приходится использовать разные составы:

• для фундамента, который берет на себя основную нагрузку, но не испытает особых тепловых воздействий, можно использовать цементно-известковый или известковый раствор;
• для теплоаккумулирующей части печи, на которую воздействуют температуры до 6000С и дымовые газы, лучше всего подойдет глиняный раствор;
• для топочной части, где температуры максимальны, а химическое воздействие несильное, можно взять глиняный или глиняно-шамотный раствор;
• для истока дымохода, на который воздействуют температуры до 4000С, подойдет глиняный раствор, а для распушки – известковый;
• для дымовой трубы, где температура невысокая, но есть ветровые нагрузки, подойдет известковый раствор, некоторые даже допускают обычный цементный.
  

  1 — фундамент, 2 — топка, 3 — дымооборот, — облицовка, 5 — дымовая труба

Растворы для кладки печи: виды и характеристики

Для кладки печи из кирпичей могут быть использованы такие растворы (первые три чаще, остальные – реже):

• глиняный – самый дешевый (все компоненты можно найти бесплатно), но, в то же время, его приготовление наиболее трудоемкое. Прочность его средняя, зато жаростойкость рекордная – до 11000С, что позволяет использовать его в топках. Раствор обладает высокой газоплотностью, т.е. способностью задерживать дымовые газы. Несмотря на то, что готовить раствор сложно, работать с ним достаточно легко, ведь он пригоден неограниченное время. Если он высох, достаточно немного смочить, чтобы восстановить свойства;
  
• известковый раствор обойдется дороже глиняного, в приготовлении более прост. Прочность выше, чем у глиняного, он выдерживает температуры до 5000С, обладает средней газоплотностью, «не дышит», может использоваться для проведения наружных работ;
  
  
  
• цементно-известковый опережает известковый по прочности, но уступает по термостойкости и выдерживает только 2500С, газоплотность невысокая;
• глиняно-шамотный повторяет свойства глиняного, но отличается более высокой термостойкостью, которая составляет 13000С. Обходится дороже глиняного, так как шамотный песок придется покупать, а он недешевый;
  
  
  
• цементно-шамотный по свойствам приближается к глиняному, но обходится дорого, да и работать с ним необходимо быстро – через 40-50 минут после замеса он становится непригодным. У этого раствора высокая газо- и термостойкость, а прочность почти как у цементно-известкового.

При обустройстве печей также используют гипсово-известковый раствор, но он идет исключительно на облицовочные работы.

Глиняный раствор для печи

Набор компонентов для глиняного раствора до безобразия прост: глина, песок и вода. Сложность заключается в подборе подходящего сырья и оптимального соотношения компонентов, которое зависит от их качества, поэтому многие решают не утруждаться и покупать готовую смесь (об этом ниже). Печники выполняют кладочный шов толщиной 3-4 мм, если же сделать швы более толстыми, то глина может начать трескаться, в трещины всасывается воздух, что уменьшает тягу и увеличивает расход топлива, а также повышает риск выхода угарного газа в помещение. На 100 кирпичей в среднем понадобится около 3 ведер глиняного раствора. Самое интересное в этом составе – возможность разобрать кладку без повреждений строительного материала.

Главный параметр глиняного раствора – жирность:

• жирные растворы обладают высокой пластичностью, но при высыхании способны растрескиваться;
• тощие растворы не пластичны и при высыхании крошатся;
• нормальные растворы дают небольшую усадку, обладают достаточной пластичностью, после высыхания почти не образуют трещин.

Точные пропорции глины, песка и воды для приготовления качественного раствора назвать нельзя – все зависит от особенностей компонентов. Песка к глине добавляют обычно от 0,5 до 5 частей, самое распространенное соотношение – 1:1 и 1:2. Воды добавляют около 1/4 части от объема глины. Появились способы сделать глиняный раствор более прочным добавлением в него поваренной соли (150 г на 10 кг глины) или цемента (1кг на 10 кг глины), но если правильно подобрать сырье для раствора и смешать его в необходимых пропорциях, то такие добавки не понадобятся.

Проверка качества глины

Качество глины опытные профессионалы способны определить на ощупь, а всем остальным придется потрудиться и проделать несколько опытов. Приготовить глиняный раствор для печи можно с минимальными финансовыми вложениями – понадобятся только труд и время.

Глина относится к распространенным полезным ископаемым, и на поиски ее выхода на участке или вблизи него уйдет немного времени. Для печной кладки подойдет только среднежирная глина, жирность определяется соотношением оксидов алюминия и кремния: чем первого больше, тем она жирнее. Проверить жирность несложно:

• первый способ предполагает взять немного глины и, смочив ее, слепить шар диаметром 4-5 см. Его кладут между двумя досками и сжимают, наблюдая, когда начинают появляться трещины. Если глина тощая, то шарик уже при незначительном нажиме распадется на куски или же трещины пойдут при сжатии его на 1/5. Если глина жирная, шар даст трещины при сжатии на 1/2. Нам необходима нормальная глина, трещины на которой идут при сжатии на 1/3;
  
  
  

  а — тощая глина, б — нормальная, в- жирная

• второй способ предполагает формирование жгутиков длиной 15-20 см и толщиной 4-5 см, растягивание их и сгибание вокруг скалки или черенка лопаты. Жирная глина тянется плавно, а концы в месте разрыва будут острыми, при сгибании ее вокруг скалки трещин не будет вообще. Тощая глина обрывается резко, дает неровный разрыв, а при сгибании – многочисленные трещины. Нормальная глина вытягивается плавно, обрывается, когда соединение становится слишком тонким (1/5 от диаметра жгута), а при сгибании образует небольшие трещины;
  
  
  
  
  

  а — жирная глина, б — нормальная, в — тощая

• третий способ предполагается формирование шарика из крутого теста диаметром 4-5 см и лепешки диаметром 10 см. Когда образцы через 2-3 дня подсохнут, их осматривают на наличие трещин. Жирная глина будет покрыта трещинами, а при падении с высоты 1 м шарик не разобьется. Тощая глина не потрескается, но шарик разобьется при ударе о пол. Нормальная глина не трескается и не рассыпается;
  
  
  
• четвертый способ потребует заливания 2-3 кг глины большим количеством воды. После того, как комки будут разбиты, взвесь перемешивают веселкой. Нормальная глина оставляет на ней отдельные сгустки, тощая – покрывает тонким слоем, а жирная – сильно прилипает и полностью обволакивает веселку.

Отрегулировать жирность глины можно с помощью добавления песка (для жирной глины) или более жирных глин (для тощих). Сколько воды и песка добавлять в глиняный раствор, зависит от особенностей глины, имеющейся в наличии. Об этом речь пойдет далее.

Выбор песка

Использовать в печных работах можно белый кварцевый песок, желтоватый из шпата также подойдет, но только не для кладки кирпичей в зоне топки. Самокопаный песок необходимо сначала просеять через сито с ячейками 1,5*1,5 мм, благодаря чему устраняется мусор, частицы корней, травы, гравия и т.д. Сложнее избавиться от мелкой органики, которая обязательно присутствует в песке, и со временем может ухудшить качество кладки. Убирают ее с помощью промывки – способ этот экономически выгодный, если есть независимый источник водоснабжения. В противном случае дешевле будет купить подходящий песок, который уже избавлен от органики методом высушивания или нагревания.

Для промывки в качестве емкости можно использовать обрезок трубы диаметром 15-20 см и высотой в 3 диаметра. Песком ее наполняют на 1/3 и включают воду. Заканчивают процедуру, когда в течение 5-10 минут вода выходит прозрачная.

Если вы решили закупить песок, то желательно взять его нескольких фракций и смешать – так кладка будет крепче. Смешивать можно песок фракции 0,7-0,9 мм (1 часть) и 0,15-0,25 мм (2 части).

Подготовка воды

Вода для раствора должна быть мягкой и слабоминерализованной. Когда-то печники специально собирали для этих целей дождевую воду, сегодня же можно использовать водопроводную артезианскую. На расположенные на участке скважины должны иметься документы с указанием приблизительной жесткости воды. Если солей магния и кальция в воде более 250 мг/л, то использовать воду для подготовки раствора не рекомендуется, а умягчение ее потребует немалых затрат.

Сколько песка и воды использовать?

Еще один сложный момент – определение необходимых пропорций для будущего раствора. Соотношение определяется экспериментальным путем:

• образец глины делят на 5 равных частей, доливают в каждый воды, объемом примерно 1/4 от объема глины. Спустя сутки, когда глина раскиснет, ее вымешивают, пропускают сквозь сито с ячейкой 3 мм и снова отстаивают сутки. Если после этого выдавливается мутная вода, ее необходимо слить;
• первый образец оставляют без песка, во второй добавляют 1/5 часть от глины, во второй – 1/4, в третий – 1/2, в четвертый – 3/4, в пятый – 1 часть. Песок добавляют в несколько приемов, тщательно вымешивая образцы растворов;
• из каждого раствора лепят по два жгута длиной 30-40 см и толщиной 1,5 см, шарик диаметром 4-5 см и лепешку диаметром 15-17 см и толщиной с палец, образцы маркируют, чтобы не запутаться, и оставляют сохнуть 2-3 суток;
• повторяют эксперимент, как и с проверкой глины на жирность: один жгут растягивают и смотрят на характер разрыва, второй – оборачивают вокруг скалки или черенка лопаты. Нормальный раствор должен дать разрыв на 1/5 изначального диаметра, а при оборачивании на корочке и немного под ней появляются мелкие трещины. Жирный раствор не потрескается, тощий – распадется на ломти и порвется с большим разрывом. Этот эксперимент дает неоднозначные результат, а соответствовать требованиям могут сразу несколько составов, поэтому отбраковываем точно не подходящие и начинаем бросать шарики и лепешки с высоты 1 м. Те, что раскололись, сразу снимает с «соревнования». Если испытание прошло два раствора, увеличиваем высоту падения. Пропорцию песка берем такую, как в самой прочной пробе.
  
  
  

Осталось только выяснить, сколько воды использовать и уточнить долю песка. Для этого делается пробный замес из глины, подобранного количества песка и чистой воды, пока воду добавляют на глаз, примерно четверть от объема глины, а дальше смотрят на текучесть раствора. Делаем кельмой ложбину: если она рвется, то воды необходимо добавить, если заплывает – раствор отстоять и выдавить воду со шламом, причем желательно в мерную посуду, чтобы отнять ее количество от добавленной в раствор и вывести точную формулу. В идеале за кельмой должен оставаться след с четкими краями, не сыпаться и не расплываться.

Уточнить долю песка поможет все та же кельма. Ее необходимо обмокнуть в раствор, и если он получился пережиренным, то на кельме останется сплошной слой глины – необходимо добавить песка. Тощие растворы были исключены на предыдущем этапе. Идеальным будет состав, который оставляет на кельме тонкий слой с фигурными разводами.

Наконец, чтобы убедиться, что раствор точно можно использовать для кладки печи, испытываем его прочность. Берем кирпич, наносим на него раствор толщиной в 3 мм, кладем сверху второй кирпич, прижимаем, ждем 10 минут и поднимаем за верхний кирпич. Если удалось поднять два скрепленных между собой кирпича, то материалы и их пропорции выбраны подходящие.

Приготовление глиняного раствора для печи

Классический и самый простой способ приготовления глиняного раствора начинается с заквашивания глины необходимым количеством воды. После ее раскисания (около 1 суток) продавливают смесь через сито и добавляют необходимое количество песка. Готовить раствор лучше в большой емкости, например, бочке или лохани, размешивать большой строганой доской (веселко), доставлять сырье в ведрах, а к кладке готовый раствор носить на щите из досок (боек). Готовый раствор должен сползать с мастерка или лопаты, не прилипать к ним, но оставлять небольшой след на поверхности.

Глиняно-шамотный раствор

Для кладки топки рекомендуют использовать глиняно-шамотный раствор, но печники делают поправку и допускают использование обычного глиняного раствора при строительстве печей с не сильно напряженным тепловым режимом: это голландская и русская печь, варочная плита, барбекю.

В остальных случаях понадобится серая, белая иле желтоватая глина высокой жирности. Ее затощают шамотным песком, но чаще для экономии используют смесь кварцевого и шамотного песка в соотношении 1:1. Воду необходимо использовать мягкую, с жесткостью до 160 мг/л. Приготовление не отличается от обычного глиняного раствора с одним нюансом – пробы на прочность не понадобятся, ведь она обеспечивается исходным сырьем.

  Известковый раствор для печи

Глиняный раствор не обладает достаточной прочностью для кладки фундамента, а под воздействием конденсата в зоне дымоходной трубы вообще может трескаться, поэтому для этих частей печи используют известковый раствор. Для его приготовления понадобятся:

• известковое тесто;
• песок;
• вода.

Гашеная известь для этих работ не подходит – необходимо брать негашеную и гасить ее самостоятельно для получения известного теста. В домашних условиях этот процесс выполнять не рекомендуется: это сложно и опасно. Известковое тесто лучше купить в строительном магазине готовым.

Готовить известковый раствор в десятки раз проще, чем глиняный. Необходимое количество самокопаного песка просеивают через сито с ячейкой в 1 мм, покупной выбирают фракции 0,7-0,9 мм. Наличие органики в песке в данном случае не будет проблемой, тем более известь имеет биоцидные свойства. Воду можно брать обычную водопроводную: требования к ее жесткости нестрогие.  

Соотношение теста к песку 1:3, вода доливается до консистенции жирной сметаны. Возможно, понадобится откорректировать это соотношение. Известковое тесто хорошо вымешивают и начинают добавлять к нему песок, начиная с 1/2 части. После вымешивания смотрят на облипание раствором веселка: в идеале он должен налипать слоем 2-3 см, и именно до получения подобного эффекта добавляют песок. Обычно, это около 3 частей, но может быть и до 5.

Последний этап – тест на текучесть. На кирпич наносим раствор в 3 мм, сверху кладем второй кирпич, постукиваем и наблюдаем за поведением раствора. В идеале по краям должно появиться немного раствора, который не будет стекать. Если он не выдавливается, необходимо добавить чуть-чуть воды, стекает – добавить известкового теста, так как количество песка, необходимое для обеспечения должной пластичности, определено на предыдущем этапе.

Цементно-известковый раствор

Цементно-известковый раствор еще прочнее известкового, а цемента понадобится всего ничего, причем чем выше его марка, тем меньшее его количество будет использовано. Понадобится соотношение цемента, теста и песка 1:2:10. Сначала в известковое тесто добавляют воду, замешивают и вводят цемент, не прекращая помешивать, затем добавляют песок и домешивают раствор. Точные количества песка и воды лучше определить в пробном небольшом замесе.

Готовые смеси для кладки печей

Те, кто опасается, что с подбором глины и пропорций не справится, могут остановить свой выбор на готовых смесях для печей. Они продаются в сухом виде, а приготовление их заключается в добавлении воды и тщательном перемешивании. Все очень просто и быстро, но опытные печники все равно советуют заморочиться и приготовить глиняный раствор своими руками.

Готовые сухие смеси для печей бывают:

• простые, состоят только из глины и песка. Это самый экономный и оптимальный вариант;
• улучшенные с добавлением пластификаторов и лингосульфатов, которые увеличивают прочность и огнеупорность раствор, повышают устойчивость к резким перепадам температуры и влажности;
• жаростойкие смеси, в состав которых входит глина и шамотный наполнитель. Такие составы выдерживают до 13000С и подходят для кладки топочной части.
  
  
  

Если в составе смеси указан цемент, то от покупки лучше отказаться. Сколько понадобится готовой смеси для кладки 100 кирпичей, сказать трудно, так один и тот же состав одного изготовителя от партии к партии и даже от мешка к мешку может сильно отличаться. Что же касается производителей, то в магазинах представлены смеси от ряда отечественных компаний, в т.ч. «Терракот», «Плитонит», «Печникъ», Termix, от Боровичевского, Костромского и Ярославского кирпичных заводов.

В заключение

Выбору подходящих компонентов и определению необходимых пропорций лучше уделить достаточное время. Если приготовить раствор для кладки печи неправильно, то конструкция будет пропускать дымовые газы, иметь недостаточную тягу, а то и вовсе рассыпаться и трескаться.